Способ уплотнения просадочного лессового грунта Советский патент 1984 года по МПК E02D3/10 

«1 Изобретение относится к строитель ству зданий и сооружений на лёссовых просадочных грунтах, в частности к их уплотнению путем замачивания и воздействием взрьша зарядов взрывчатого вещества. Известен способ уплотнения лессовых просадочных грунтов, включающий образование скважины, размещение в ней разряда взрывчатого вещества, осуществление взрыва заряда с образо ванием полости, засыпку последней местным грунтом, размещение заряда, уплотнение местного грунта путем взрыва заряда, размещение на поверхности массива дополнительного заряда слабого рыхления и осуществление его взрыва 1 . Недостаток данного способа заключается в том, что замачивание грунта и его уплотнение под собственным весом ведется на всю глубину уплотняемого слоя, что не обеспечивает необходимой равномерности несущей способ ности грунта. Наиболее близким к предлагаемому является способ уплотнения лессового грунта, включающий отрывку контурных траншей, гидроизолирование уплотняе foro массива грунта по периметру кон турных транщей, образование скважин, размещение в них зарядов взрывчатого вещества, заполнение скважин крупнозернистым дренажным материалом, зама чивание грунта до состояния текущей консистенции и инициирование взрыва зарядов с осадкой грунта под собстве ным весом 2 . Недостатком известного способа яв ляется низкое качество уплотнения KS ,за осадки грунта сразу на всю его глубину, при этом остается значитель ная часть неуплотненного грунта с поверхности, составляющая примерно 1 /5 от всего массива грунта, на уплотнение такой массы грунта необходима значительная затрата энергии, удорожающая стоимость работ. . , Цель изобретения - снижение стоимости работ и повьщ1ение качества уплотнения. Поставленная цель достигается тем что согласно способу уплотнения просадочного лессового грунта, включающему отрывку контурных траншей, гидроизолирование уплотняемого массива грунта по периметру контурных траншей, образование скважин, размещение

ет в увлажненном до текучей кон тенции лессовом грунте с объем- У. feecoM 1800-1950 кг/м при вые с 0 В них зарядов взрывчатого вещества, заполнение скважин крупнозернистым дренажным материалом, замачивание грунта до состояния текущей консистенции и инициирование взрыва зарядов с осадкой грунта под собственным весом, размещение зарядов, заполнение скважин дренажным материалом, замачивание грунта и инициирование взрыва зарядов осуществляют послойно, начиная снизу уплотняемого мае-, сива, а после образования скважин крепят их стенки, причем перед инициированием взрыва зарядов освобождают стенки скважин от их крепления на высоту уплотняемого слоя, а толщину каждого слоя грунта принимают равной его глубине, при которой горное давление возрастает на 0,9-0,975 кгс/см. На фиг. 1 изображен профиль уплотняемого участка, разделенный на три равных по толщине слоя, при увлажнении нижнего слоя; на фиг. 2 - то же, в момент взрыва зарядов в нижнем :. слое, а также миграция отжимающейся после уплотнения нижнего слоя воды в промежуточный слой; на фиг. 3 - то же, в момент замачивания промежуточного слоя; на фиг. 4 - то же, в момент взрьша зарядов и уплотнения промежуточного слоя и миграция отжимающейся воды в вышележащий слой; на фиг. 5 - то же, в момент замачивания верхнего слоя; на фиг. 6 - то же, в момент взрыва зарядов в верхнем слое и уплотнения последнего слоя. На участке 1 работ, расположенном на местности 2, имеется подлежащий уплотнению просадочный грунт 3, на котором первоначально отрываются контурные траншеи 4 по границе участка 1. Затем массив уплотняемого грунта 3 гидроизолируют путем устройства через траншеи 4 завесы 5, например, из полиэтиленовой пленки. Далее, прежде чем приступить к бурению скважин 6 в уплотняемом массиве грунта 3, производят определение количества последовательно уплотняемых горизонтально расположенных слоев 7 , исходя из условия величины горного давления на подошве слоя 7, величина которого по опытным данным иг яоолее рациональна в пределах О j О,975 кгс/см. Такое давление воз / .а31

слоя порядка 5 м. При величине горного давления более 0,975 кг/см - эффек уплотнения в нижних слоях 7 повышается за счет одновременной обработки большей массы грунта, однако при этом толщина слоя 7 более 5 м, а чем толще уплотняемый слой 7, тем более мощный слой неуплотненного грунта на поверхности участка 1 работ, а это приводит к значительным затратам энергии на уплотнение разрыхленного слоя. При величине горного давления менее 0,9кгс/скг толщина горизонтално расположенных слоев 7 менее 5м, что приводит к увеличению длительности процесса уплотнения и недостаточной степени уплотнения верхнего слоя 7 под собственным весом.

После определения количества уплотняемых слоев 7 приступают к бурению скважин 6, дно которых размещают на глубине, равной 2/3 толщины нижнего слоя 7, стенки скважин 6 от деформации и оплывания защищают креплением, например обсадными трубами 8. На дне скважин 6 размещают заряды 9 взрывчатого вещества, поверх зарядов 9 устраивают отсыпку из крупнозернистого дренажного материала 10, например из щебня, гальки, до верхней кромки нижнего слоя 7. Затем через скважины 6 ведут замачивание этого слоя до состояния текучей консистенции. При этом трубы 8 поднимаются на высоту отпыски материала 10, а граница 11 распространения воды в сторону от уплотняемого массива грунта 3 отклонится незначительно, которая при увлажнении вьпиележащих слоев 7 будет ограничиваться завесой 5.

47404

8подготовленном к уплотнению слое 7 инициируют аэрыв заряда 9, под воздействием которого связи в массиве слоя 7 нарушаются и он под собственным весом и весом вьвпележащих слоев 7 уплотняется, при этом свободная вода мигрирует в вышележащий слой 7, частичного замачивая его.

После стабилизации процесса осадки грунта в нижнем слое 7 через скважины 6 с обсадными трубами 8 в вышележащем слое 7 размещают заряд

9взрывчатого вещества на глубину, равную 2/3 толщины этого слоя. Далее последовательность операций следует такой же как и в нижнем слое 7.

При уплотнении верхнего слоя после размещения зарядов 9 осуществляют полное освобождение стенок скважины 6 от кр.епления, в частности от дренажных труб 8, а освободившаяся после взрыва зарядов 9 вода отводится с поверхности участка 1 работ в сторону. Неуплотненный верхний слой дополнительно уплотняется механическими средствами (трамбовками).

Такая последовательность выполне-, ния работ позволяет эффективно уплотнять просадочные лессовые грунты с глубиной залегания от10 и более метров, при этом по сравнению с известным способом повьшается степень уплотнения грунта за счет неоднократного сейсмического воздействия от взрьша зарядов в горизонтально расположенных слоях, а также за счет снижения объема доуплотнения верхнего слоя грунта. При этом стоимость доуплотнения снижается в три раза.

СПОСОБ УПЛОТНЕНИЯ ПРОСАДОЧНОГО ЛЕССОВОГО ГРУНТА, включающий отрывку контурных траншей, гидроизолирование уплотняемого массива грунта по периметру контурньк траншей, образование скважин, размещение в них зарядов взрывчатого вещества, заполнение скважин крупнозернистым дренажным материалом, замачивание грунта до состояния текучей консистенции и инициирование взрыва зарядов с осадкой грунта под собственным весом, отличающийся тем, что, с цепью снижения стоимости работ и повышения качества уплотнения, размещение зарядов, заполнение скважин дренажным материалом, замачивание грунта и инициирование взрыва зарядов осуществляют послойно, начиная снизу уплотняемого массива, а после образования скважин крепят их стенки, причем перед инициированием взрыва % зарядов освобождают стенки от их крепления на высоту уплотняемого г (Л слоя, а толщину каждого слоя грунта С принимают равной его глубине, при которой горное давление возрастает на 0,9-0,975 кгс/см 1 1 Ю